Jcvm解釋器的分析與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，基礎(chǔ)理論不斷向前發(fā)展，推動(dòng)著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，也讓科技產(chǎn)品的換代周期越來越短。自智能卡技術(shù)誕生以來，智能卡已經(jīng)覆蓋我們生活的方方面面，每年市場(chǎng)的需求量還在持續(xù)攀升。每張智能卡芯片總是與特定的業(yè)務(wù)相綁定，這意味著高需求與高成本，隨著智能卡在日常生活中的廣泛應(yīng)用，其相關(guān)技術(shù)也在迅速發(fā)展。與此同時(shí)基于市場(chǎng)的考慮，sun公司將Java技術(shù)引入智能卡領(lǐng)域，解決了一卡單用用且高成本的問題，這一技術(shù)優(yōu)勢(shì)使其迅速占領(lǐng)絕大部分市場(chǎng)份

2、額，毋庸置疑Java智能卡技術(shù)將是現(xiàn)在乃至今后發(fā)展的一個(gè)重要方向。Java智能卡是在COS基礎(chǔ)之上嵌入精簡版的Java虛擬機(jī)，其為智能卡應(yīng)用程序提供安全可靠的運(yùn)行環(huán)境，而這也決定了Java智能卡在未來市場(chǎng)中的應(yīng)用前景。歐美發(fā)展比較早，相關(guān)技術(shù)已比較成熟，在技術(shù)上對(duì)外嚴(yán)格限制，國內(nèi)智能卡運(yùn)營商也主要通過支付高額版權(quán)費(fèi)來引進(jìn)技術(shù)，雖然國內(nèi)近些年來在不斷追趕但仍然比較落后，已嚴(yán)重制約我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，因此，研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能卡技

3、術(shù)具意義深遠(yuǎn)。隨著人們對(duì)智能卡的依存度不斷加深，用戶在智能卡中保存的敏感信息越來越多，且受到越來越嚴(yán)重的安全威脅，近年來國外關(guān)注更多的是安全方面的研究。
　　 Java智能卡技術(shù)體系中，最關(guān)鍵的部分就是卡內(nèi)虛擬機(jī)的設(shè)計(jì)。解釋器作為虛擬機(jī)的核心部分，具有高度的復(fù)雜性，實(shí)現(xiàn)難度較大。本課題得以順利進(jìn)行，得力于實(shí)驗(yàn)室先前的大量研究成果和技術(shù)積累。首先，本文介紹了虛擬機(jī)的通信方式以及應(yīng)用程序的開發(fā)過程，結(jié)合解析需求分析了應(yīng)用程序文件結(jié)構(gòu)

4、組成，根據(jù)技術(shù)規(guī)范和相關(guān)資料詳細(xì)研究了解釋器執(zhí)行前的靜態(tài)解析過程和運(yùn)行時(shí)的動(dòng)態(tài)解析過程。在分析應(yīng)用程序接口的基礎(chǔ)上，給出了虛擬機(jī)的設(shè)計(jì)模型和分析過程。其次，為了減少COS文件系統(tǒng)的分層節(jié)點(diǎn)帶來的讀寫延時(shí)影響，方便虛擬機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)存取，系統(tǒng)采用獨(dú)立的數(shù)據(jù)管理方式，詳細(xì)分析并設(shè)計(jì)了應(yīng)用程序的鏡像存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，闡述了解釋器對(duì)內(nèi)存數(shù)據(jù)的控制管理機(jī)制等關(guān)鍵技術(shù)和給出了appet的組成模型。在執(zhí)行框架方面，分析設(shè)計(jì)了Applet執(zhí)行過程的狀態(tài)控制，另一個(gè)

5、設(shè)計(jì)特色在于將執(zhí)行時(shí)的frame和context采用順序索引的方式管理，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，提高了系統(tǒng)的執(zhí)行效率，對(duì)系統(tǒng)異常處理機(jī)制，給出了異常結(jié)構(gòu)信息，在分析的基礎(chǔ)上給出了設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)。在系統(tǒng)原子處理方面，根據(jù)芯片對(duì)ROM空間擦除的特殊性要求，設(shè)計(jì)了以block為基本單位的備份恢復(fù)機(jī)制。針對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)訪問控制，設(shè)計(jì)了以防火墻為基礎(chǔ)的安全機(jī)制，并就其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案做了詳細(xì)的分析和闡述。再次，簡單介紹了虛擬機(jī)偽指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，以指